南京19物理试题

认真寻找希望楼主采纳。

题目:例如图3-5所示,B块与水平桌面接触平滑,子弹A水平射入块内并停留在块内,从而将弹簧压缩到最短。现在将子弹、木块和弹簧组合起来作为研究对象,系统将处于子弹射入木块到弹簧最短压缩的过程中[]

A.动量和机械能守恒

B.动量不守恒,机械能也不守恒。

C.动量守恒,机械能不守恒

D.动量不守恒,机械能守恒

错解以子弹、木块、弹簧为研究对象。由于系统处于光滑的水平桌面上,系统的水平方向不受外力影响,系统动量守恒。因为系统只有弹力做功,所以系统机械能守恒。因此,A是正确的。

错误的解决方案有两个原因。一是思维定势。当你看到光滑的表面时,你认为你不受外力。二是法律适用条件不明确。

解析解以子弹、弹簧、木块为研究对象,进行受力分析。在水平方向上,由于外力的作用,弹簧被压缩,所以系统在水平方向上的动量不守恒。因为子弹进入木块,产生很大的摩擦力,有摩擦力做功,所以系统机械能减小,不守恒,所以B是正确的。

一块质量为m的钢板连接在直立的轻质弹簧的上端,弹簧的下端固定在地面上。平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图3-15所示。木块从距离3X0的钢板对面的位置A自由下落,碰到钢板,立即随钢板向下移动,但不粘在一起。他们在到达最低点后再次上升。已知当物体质量也是m时,正好可以回到O点,如果物体质量是2m,仍然从A点自由下落,那么当物体和钢板回到O点时,仍然有一个向上的速度。求最高点和O点之间的距离..

当错位的质量M从A处自由下落时,机械能守恒。

设钢板初始位置的重力势能为0,则

之后,挡块在v0处随钢板向下移动,然后回到O点,此时速度为0。在运动过程中,机械能守恒,因为只有重力和弹簧弹力做功。

2m块仍以相同的速度v0从A处下落到钢板的初始位置,与钢板一起向下运动并返回时机械能守恒。返回O点的速度不为零,如果设为V,则:

因为m和2m块与钢板接触时的弹性势能之比。

当2m物体和钢板一起通过点O时,弹簧力为0,它们有相同的加速度g..之后因为钢板被弹簧约束,加速度大于g,两者分离。从这个位置,2m的物体以V为初速度垂直向上抛。

这是一个综合问题。在错误的解法中,没有考虑滑车与钢板碰撞后速度变化的过程,导致错误。另外,在分析挡块与钢板接触处弹簧的弹性势能时,有相当一部分人会犯错误,当两个错误都犯时,就会无解。这样,有些人两次返回势能相等的结果,却不知道相等的意义。

解析解质量从3x0位置自由落体,地球形成的系统机械能守恒。然后是

V0是物体与钢板碰撞时的速度。因为碰撞板很短,内力远大于外力,钢板和块体之间动量守恒。设v1为碰撞后的* * *同速。

mv0=2mv1 (2)

两者都随着vl向下移动,刚好回到O点,说明这个位置的速度为零。运动过程中的机械能守恒。设接触位置的弹性势能为Ep,则

同理,2m块和M块有相同的物理过程。

碰撞中的动量守恒2mv0=3mv2 (4)

不同的2m与钢板碰撞并返回O点的速度不为零,如果设为V,那么

因为碰撞时间极短,弹性变形没有变化。

Ep=E'p (6)

因为2m物体和钢板通过O点时弹力为零。两者的加速度都和g一样,然后钢板受到弹簧的约束,所以它的加速度大于g,所以它和木块分离,木块用v垂直抛出。

本题点评考查机械能守恒、动量守恒和能量转化。保育等知识点。这是一个多动作的问题。关键问题是要区分清楚每个过程。建立过程的物理模型,找到相应的规律来解决问题。对于弹簧问题,画好位置草图很重要。

例如,如图3-18所示,将轻质弹簧垂直放置在水平地面上,一个金属块从其正上方的高度自由下落,从金属块自由下落到速度为零的第一次。

A.重力先做正功,再做负功。

B.弹性不是做正功

C.当金属块的动能最大时,弹力与重力平衡。

D.当金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大。

放错位置的金属块自由下落,接触弹簧后开始减速。当重力等于弹力时,金属块的速度为零。所以从金属块自由落体到速度为零的第一次,重力一直在做正功,所以A是错的。而弹性一直在做负功,所以b是对的。因为当金属块的速度为零时,重力和弹性处于平衡状态,所以选项C是错误的。金属块动能为零时,弹性最大,所以变形最大,弹性势能最大。因此,D是正确的。

解错的原因是运动过程不清楚。对运动本质的判断不正确。金属块是加速还是减速,取决于外力的方向(即加速方向)与速度方向的关系。

要确定一个金属块动能最大的位置和动能为零时的情况,就要分析它的整个运动过程。为了理解运动的本质,做好受力分析。从图3-19可以看到运动过程中的场景。

从图中可以看出,当弹力n < mg时,A方向向下,V方向向下,金属块加速。当弹力n等于重力mg时,加速度在a=0时停止,速度最大。所以选项c是正确的。弹力的方向和位移的方向总是相反的,所以弹力没有做正功,B选项是正确的。重力的方向总是与位移的方向相同。重力做正功,不做负功。选项A是错误的。速度为零时,恰恰是弹簧变形最大的时候,所以此时弹簧的弹性势能最大,所以D是正确的。

所以b,c,d是正确选项。

对于更复杂的物理问题,认识物理过程,建立物理场景,评价是非常重要的。要做到这一点,往往需要画出应力图和运动草图,这是应该具备的解题能力。分析问题可以用分析法,也可以用综合法。一般来说,在检验过程中更多地使用分析方法。比如A题和B题,只要仔细考察就能解决。而c和d需要分析。选项C中动能最大时,速度最大,意味着其变化率为零,即a=0,加速度为零,即合力为零,由于合力为mg-N,所以为mg=N,即选项D中动能为零,即速度为零,朝一个方向运动时位移最大,即弹簧变形最大,即弹性势能最大。本题是金属块和弹簧在一定时间和范围内往复运动的简单振动。从简谐振动图像中可以看出位移变化中速度的变化和能量的关系。

例A球和B球质量都是m,AB球用轻弹簧连接。球A用细绳悬挂在O点,如图。试分析AB球在切线瞬间产生的加速度的大小和方向。

分析:

开始时,A球和B球处于平衡状态,如右图所示:

在绳子OA被切断的瞬间,球A和B的位移不变,所以弹簧

产生的弹力kx不会改变,kx = mg,所以当绳子被剪断时,

b力没有变化,其加速度ab = 0;球受到外力。

Kx+mg,其加速度AA = = 2g垂直向下。

试着分析一下,把上面问题中绳子和弹簧的位置调换一下再挂起来。当绳子被剪断时,AB球的加速度的大小和方向是什么?

(aa = g,垂直向上;Ab = g,垂直向下)

比如光滑斜面的倾角为30°,斜面上放一个质量为m = 1 kg的物体。物体通过一个弹簧与斜面相连,弹簧的刚度系数为k = 500 N/M,如图所示,当斜面以加速度a = m/S2向右匀加速运动时,m与斜面相对静止。如何求弹簧的伸长量?

分析:

m的受力分析

水平方向:设弹力为f。

Fcos -Nsin =ma (1)

垂直方向:

Fsin +Ncos -mg=0 (2)

它可以从(1)和(2)中得到

F= =6.5N

因此,弹簧伸长量x = f/k = = 1.3× 10-2m。

例:用木板托住物体M,使弹簧以原来的长度与M相连。以加速度a (a)向下握住木板M

分析:

在M和M一起做向下匀加速运动的过程中,弹簧的弹力增大,板M对M的支撑力减小,重力不变。把M和平板M分开的条件是平板M对M的支撑力n正好为零,M和M的加速度正好相等(下一刻不会相等)。

假设m和m的分离需要t时间,弹簧伸长量为x:

mg-kx=ma

∴x=

因为:x = at2。

∴t=

一个质量为m的物体A压在放在地上的垂直轻弹簧B上。现在,物体A通过一根横跨天车的细绳与另一根轻弹簧C相连。当弹簧C处于水平位置,其右端位于A点时,它不会变形。已知弹簧B和弹簧C的刚度系数分别为k1和k2。不考虑天车和管柱的质量和摩擦力,当弹簧C的右端在水平方向从A点拉到B点时,弹簧B刚好不变形。

回答:

分析:

弹簧c的弹力

例3如图所示,在一个粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,用一根原长度为L,刚度系数为K的轻弹簧连接,木块与地面的滑动摩擦系数为0。现在用一个水平力把木块拉向右边。

当两块木头一起匀速运动时,它们之间的距离是()。

A.

B.

C.

D.

分析这个问题有很多方法。最简单的方法是考虑m1匀速运动时的力平衡。设x代表弹簧的伸长量,马上kx= m1g。所以1和2之间的距离应该是

L+x=。即选项A是正确的。

如果不解决,可以只通过四个选项来判断。如果第2块的质量为m2→0,外力相当于直接作用在弹簧右端。如果m1匀速运动,弹簧必然伸长,那么1和2之间的距离应该大于l,因此选项C和D是错误的(当m2→0时,距离→l)。再假设m1→0,那么弹簧会保持原来的长度,这说明选项B也是错的。所以,已知四个选项中有一个是正确的,那么只能是a,如果不知道是否有正确的选项,那就只能用正常的方法求解。

例子

如图(3)所示,装置A和B使用相同的设备,只是连接方式不同,其中绳子是不可拉伸的轻绳,弹簧不算质量。用剪刀剪开图A中的弹簧和图B中的绳子时,物体A受力是否平衡?

分析:注意对实物图片的分析。有条件的同学可以通过模仿题中的做法自己尝试一下。看看是不是这样。图A,切断弹簧,球B下落,球A保持静止;图B,剪断绳子球B会落下,球A会向上移动。很明显,图B中球A上的力是不平衡的。这是为什么呢?首先我们来画两张图中A在切割前的受力分析:

用剪刀剪开弹簧,意味着F2突然消失,剪开绳子,意味着FT2突然消失。根据切割前的力平衡条件,可以得出F2= FT2不一样的原因是绳子上的弹力和弹簧上的弹力不一样。绳子上的张力与拉绳子的外力有关。在静态问题中,拉绳子的力越大,绳子上的弹性就越大。拉绳子的力越小,绳子上的弹力就越小;拉绳子的力为零,绳子上的弹力也为零。方向总是指向绳子的收缩方向,也就是绳子上的弹力可以突变。根据胡克定律,弹簧的弹力与其变形有关,即弹簧上的弹力不能突然变化。剪断弹簧后,FT1变成FT1'=GA,而图b中的F 65438。